Jak kreslit izomery

Určete a spočítejte všechny atomy, které mají být v izomerech nakresleny. Tím se získá molekulární vzorec. Všechny nakreslené izomery budou obsahovat stejný počet každého typu atomu, který se nachází v původním molekulárním vzorci sloučeniny. Běžným příkladem molekulárního vzorce je C4H10, což znamená, že ve sloučenině jsou čtyři atomy uhlíku a 10 atomů vodíku.

Podívejte se na periodickou tabulku prvků, abyste zjistili, kolik vazeb může jeden atom prvku vytvořit. Obecně může každý sloupec vytvořit určitý počet vazeb. Prvky v prvním sloupci, jako je H, mohou vytvořit jednu vazbu. Prvky ve druhém sloupci mohou vytvořit dvě vazby. Sloupec 13 může vytvořit tři vazby. Sloupec 14 může vytvořit čtyři vazby. Sloupec 15 může vytvořit tři vazby. Sloupec 16 může vytvořit dvě vazby. Sloupec 17 může vytvořit jednu vazbu.

Všimněte si, kolik vazeb může každý typ atomu ve sloučenině vytvořit. Každý atom v izomeru musí vytvářet stejný počet vazeb, jaký vytvořil v jiném izomeru. Například pro C4H10 je uhlík ve 14. sloupci, takže vytvoří čtyři vazby a vodík je v prvním sloupci, takže vytvoří jednu vazbu.

Vezměte prvek, který vyžaduje vytvoření více vazeb, a nakreslete rovnoměrně rozmístěnou řadu těchto atomů. V příkladu C4H10 je uhlík prvkem vyžadujícím více vazeb, takže v řadě by se písmeno C opakovalo čtyřikrát.

Spojte každý atom v řadě zleva doprava jediným řádkem. Příklad C4H10 by měl řádek, který vypadal jako C-C-C-C.

Očíslujte atomy zleva doprava. Tím bude zajištěno, že bude použit správný počet atomů z molekulárního vzorce. Pomůže také při identifikaci struktury izomeru. Příklad C4H10 by měl C na levé straně označené jako 1. C přímo vpravo od toho by bylo 2. C vpravo od 2 by bylo označeno jako 3 a C na pravém konci by bylo označeno jako 4.

Počítejte každou čáru mezi nakreslenými atomy jako jednu vazbu. Příklad C4H10 by měl 3 vazby ve struktuře C-C-C-C.

Určete, zda každý atom vytvořil maximální počet vazeb podle poznámek vytvořených v periodické tabulce prvků. Spočítejte počet vazeb, které jsou reprezentovány liniemi spojujícími každý z atomů v řadě. Příklad C4H10 používá uhlík, který vyžaduje čtyři vazby. První C má jednu linku spojující ji s druhým C, takže má jednu vazbu. První C nemá maximální počet dluhopisů. Druhá C má jednu linii spojující ji s první C a jednu linii spojující ji s třetí C, takže má dvě vazby. Ani druhé C nemá maximální počet dluhopisů. Počet vazeb musí být spočítán pro každý atom, aby se zabránilo kreslení nesprávných izomerů.

Začněte přidávat atomy prvku, které vyžadují nejmenší počet vazeb k dříve vytvořené řadě spojených atomů. Každý atom bude muset být připojen k jinému atomu řádkem, který se počítá jako jedna vazba. V příkladu C4H10 je atom, který vyžaduje nejmenší počet vazeb, vodík. Každé C v příkladu by mělo blízko sebe nakresleno jedno H s přímkou ​​spojující C a H. Tyto atomy mohou být nakresleny nad, pod nebo na stranu každého atomu v dříve nakresleném řetězci.

Znovu určete, zda každý atom vytvořil maximální počet vazeb podle poznámek z periodické tabulky prvků. Příklad C4H10 by měl první C připojený k druhému C a k H. První C by měl dvě linie a měl by tedy jen dvě vazby. Druhé C by bylo připojeno k prvnímu C a třetí C a H. Druhý C by měl tři řádky a tedy tři vazby. Druhá C nemá maximální počet dluhopisů. Každý atom musí být zkoumán samostatně, aby se zjistilo, zda má maximální počet vazeb. Vodík vytváří pouze jednu vazbu, takže každý atom H nakreslený jednou čarou spojující s atomem C má maximální počet vazeb.

Pokračujte v přidávání atomů do dříve nakresleného řetězce, dokud každý atom nemá maximální povolený počet vazeb. Příklad C4H10 by měl první C připojený ke třem atomům H a druhý C. Druhý C by se připojil k prvnímu C, třetí C a dvěma atomy vodíku. Třetí C by se připojilo k druhému C, čtvrtému C a dvěma atomům vodíku. Čtvrtý C by se připojil ke třetímu C a třem atomům vodíku.

Spočítejte počet jednotlivých typů atomů v nakresleném izomeru a určete, zda se shodují s původním molekulárním vzorcem. Příklad C4H10 by měl čtyři atomy C v řadě a 10 atomů H obklopujících řádek. Pokud počet v molekulárním vzorci odpovídá původnímu počtu a každý atom vytvořil maximální počet vazeb, je první izomer úplný. Čtyři atomy C v řadě způsobují, že se tomuto typu izomeru říká izomer s přímým řetězcem. Přímý řetězec je jedním příkladem tvaru nebo struktury, kterou může mít izomer.

Začněte kreslit druhý izomer na novém místě podle stejného postupu jako v krocích 1-6. Druhý izomer bude příkladem rozvětvené struktury namísto přímého řetězce.

Vymažte poslední atom na pravé straně řetězu. Tento atom se připojí k jinému atomu, než tomu bylo v předchozím izomeru. Příklad C4H10 by měl tři atomy C v řadě.

Vyhledejte druhý atom v řadě a nakreslete poslední připojený atom. Toto je považováno za větev, protože struktura již netvoří přímý řetězec. Příklad C4H10 by měl čtvrté C připojené k druhému C namísto třetího C.

Podle poznámek z periodické tabulky určete, zda má každý atom maximální počet vazeb. Příklad C4H10 by měl první C připojený k druhému C jednou linkou, takže by měl pouze jednu vazbu. První C nemá maximální počet dluhopisů. Druhý C by byl spojen s prvním C, třetí C a čtvrtý C, takže by měl tři vazby. Druhá C by neměla maximální počet dluhopisů. Každý atom musí být určen samostatně, aby se zjistilo, zda má maximální počet vazeb.

Přidejte atomy prvku vyžadujícího nejmenší počet vazeb ve stejném procesu jako v krocích 9-11. Příklad C4H10 by měl první C připojený k druhému C a třem atomům H. Druhý C by byl připojen k prvnímu C, třetí C, čtvrtý C a jeden atom H. Třetí C by bylo spojeno s druhým C a třemi atomy H. Čtvrtý C by byl spojen s druhým C a třemi atomy H.

Spočítejte počet jednotlivých typů atomů a vazeb. Pokud sloučenina obsahuje stejný počet každého typu atomu jako původní molekulární vzorec a každý atom vytvořil maximální počet vazeb, je druhý izomer úplný. Příklad C4H10 by měl dva úplné izomery, přímý řetězec a rozvětvenou strukturu.

Opakováním kroků 13–18 vytvořte nové izomery výběrem různých míst k rozvětvení atomů. Délky větví se mohou také měnit podle počtu atomů umístěných ve větvi. Příklad C4H10 má pouze dva izomery, takže je považován za úplný.

• Tužka
• Papír

• Vizualizace izomerů jako trojrozměrných objektů ve vesmíru může být pro některé jednotlivce obtížná. K dispozici jsou modely míčků a hůl nebo počítačové programy, které lidem pomáhají porozumět strukturám různých izomerů.

  Někdy, když je někdo požádán, aby nakreslil izomer, je již uveden molekulární vzorec, takže počítání a identifikace nejsou nutné. Pokud je již uveden molekulární vzorec, přeskočte krok 1. Pokud je dána struktura sloučeniny, nevynechávejte krok 1 a při zkoumání konečných izomerů pro zrcadlené nebo převrácené verze považujte strukturu za jeden z možných izomerů.

  Pokud má sloučenina více než dva typy atomů, které vyžadují různý počet vazeb, pokračujte v přidávání od většiny k nejméně požadovaným vazbám. Pokud dva atomy vyžadují stejný počet vazeb, je přijatelné je přidat v libovolném pořadí.

• Existuje mnoho výjimek z obecného pravidla sloupce, kolik vazeb může atom prvku vytvořit. Čísla uvedená v kroku 2 jsou pokyny, ale ne pevná pravidla a měla by se brát v úvahu pouze pro běžné prvky používané při kreslení izomerů pro začátečníky, jako jsou C, H, O, N atd. Studenti musí studovat orbitaly a valenční skořápky, aby přesně pochopili, kolik vazeb může každý prvek vytvořit. Prvky by měly být zkoumány individuálně z hlediska počtu možných vazeb, které by mohly být vytvořeny.

  V rozvětveném izomeru je snadné uvěřit, že zrcadlovým obrazem izomeru je jiný izomer. Pokud by izomer měl stejnou strukturu, když se odráží v zrcadle nebo převrátí jakýkoli směr, pak je to stejná struktura a ne jiný izomer. Sledujte různé izomery číslováním atomů a sledováním, zda by mohl mít stejný tvar jako jiný, převrácením nebo zrcadlením.

  Pokročilé izomery mohou obsahovat kruhové tvary a další strukturální vzory, které by se neměly brát v úvahu, dokud nebudou zvládnuty přímé řetězce a rozvětvené izomery. Na prvky ve tvarech prstenů mohou platit různá pravidla.